JP2681216B2 - コンデンサー内蔵複合回路基板 - Google Patents

コンデンサー内蔵複合回路基板

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、コンデンサー、抵抗体及び電気配線用導体
層を有するコンデンサー内蔵複合回路基板に関し、とり
わけ絶縁基体及び2種類の誘電体を同時に焼成一体化し
て成るコンデサー内蔵複合回路基板に関するものであ
る。
[従来の技術] 近年、各種の電子部品はIC及びLSI等の半導体集積回
路素子の利用で小型化・高密度実装化が急速に進めら
れ、それに伴い前記半導体集積回路素子等を搭載する絶
縁基板も小型化とともに、より高密度化が要求されてき
た。そこで、電気配線の微細化や多層化による高密度化
および電子回路におけるコンデンサーや抵抗等の受動部
品のチップ化が進められ、更にそれら小型化された受動
部品を絶縁基板の両面に設けられた電気配線用導体層に
接続した両面実装化が実用化されてきた。
しかし乍ら、半導体材料の著しい発達に伴って電子部
品は、より一層の小型化・高密度実装化が要求されるよ
うになり、前記受動部品の小型化等ではその要求を満足
することが出来なくなっていた。
そこで、かかる要求に応えるべく、誘電体層と電極層
とを順次積層して形成されたコンデンサー部の片面もし
くは両面に絶縁体層を設けて同時に焼成一体化し、該絶
縁体層表面上にスクリーン印刷法等により電気配線用導
体層及び抵抗体層を形成し、誘導体層及び抵抗体層を焼
付けてハイブリッド化することによりて小型化・高密度
化せんとする複合セラミック基板が提案されている(特
公昭62−21260号公報、特公昭63−55795号公報参照)。
[発明が解決しようとする課題] しかし乍ら、この従来の複合セラミック基板はチタン
酸バリウム(BaTiO3)及び温度補償用誘電体セラミック
ス、例えばチタン酸バリウム(BaTi4O9)、チタン酸カ
ルシム(CaTiO3)、チタン酸マグネシム(Mg2TiO4)、
チタン酸ランタン(La2Ti2O7)、チタン酸ストロンチウ
ム(SrTiO3)またはチタン酸ネオジウム(Nd2Ti2O7)の
いずれかを主成分とする磁器組成物を誘電体層とし、該
誘電体層等をアルミナ(Al2O3)やステアタイト(MgSiO
3)から成る絶縁体層で挾持して焼成一体化した場合に
は、誘電体層等と絶縁体層とが反応してしまい所期の特
性を有する誘電体層が得られず、その上、前記絶縁体層
と2種類の誘電体層との焼成温度を一致させることが難
しく、絶縁体層と誘電体層との熱膨張差から誘電体層に
クラックが発生し、コンデンサーとしての絶縁抵抗や絶
縁破壊電圧が所期の特性値より低下してしまうという問
題があった。
[発明の目的] 本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的
はMgO、SiO2、CaOを主成分とする高周波の絶縁性に優れ
た絶縁体層と高い誘電率を有するチタン酸バリウム(Ba
TiO3)を主成分とする誘電体層及び温度補償用誘電体セ
ラミックスを主成分とする誘電体層を同時に焼成一体化
できると共に、高い静電容量を有するコンデンサーと安
定した温度特性を有する温度補償用コンデンサーの2種
類のコンデンサーを内蔵した複合回路基板を提供するこ
とにある。
[課題を解決するための手段] 本発明に係るコンデンサー内蔵複合回路基板はチタン
酸バリウム(BaTiO3)及び温度補償用誘電体セラミック
スを主成分とする磁器組成物を誘電体層とするコンデン
サー部を挾着した絶縁体層が、第1図に示す下記A、
B、C、D、E、F、の各点で囲まれた範囲内のマグネ
シア(MgO)、シリカ(SiO2)及びカルシア(CaO)を主
成分とする絶縁体であり、該絶縁体がフォルステライト
(Mg2SiO4)とメルウイナイト(Ca3MgSi2O8)、モンチ
セライト(CaMgSiO4)、アカーマナイト(Ca2MgSi
2O7)、またはエンスタタイト(MgSiO3)のうち少なく
とも1種の結晶相を含有し、前記誘電体層と該誘電体層
及び電極層とから形成されるコンデンサー部を挾着した
絶縁体層とは同時焼成して成ることを特徴とするもので
ある。但し、X、Y、Z、はそれぞれマグネシア(Mg
O)、シリカ(SiO2)及びカルシア(CaO)の重量%を表
わす。
X Y Z A 60 36 4 B 46 50 4 C 30 50 20 D 30 40 30 E 40 30 30 F 60 30 10 即ち、前記絶縁体層の組成は第1図において、MgOが6
0重量%を越えると焼成温度が1360℃以上となり前記2
種類の誘電体材料と同時焼成できず、その上、結晶相と
してペリクレース(MgO)が析出し耐湿性が劣化する。
他方、30重量%未満ではコンデンサー部の絶縁抵抗値及
び絶縁破壊電圧が低下してしまい実用範囲を越えてしま
う。
また、SiO2が50重量%を越えると絶縁体層の熱膨張率
が低下し、該絶縁体層と前記誘電体層との熱膨張差によ
り、該誘電体層にクラックが発生し、所期の誘電体特性
が得られない。他方、30重量%未満では焼成温度が1360
℃以上となり、前記2種類の誘電体材料と同時焼成でき
ない。
一方、CaOが30重量%を越えると焼成温度が1400℃以
上となり、前記2種類の誘電体材料と同時焼成できず、
かつCaSiO3またはCaSiO4等のカルシウムケイ酸塩が析出
し耐湿性の劣化と共に、絶縁抵抗値及び絶縁破壊電圧が
低下し実用範囲を越える。また、4重量%未満ではチタ
ン酸バリウム(BaTiO3)を主成分とするセラミックスと
の反応性が極めて大となり、高い静電容量を有するコン
デンサー部が得られない。
故に、前記絶縁体層の組成は第1図のA、B、C、
D、E、F、の各点で囲まれた範囲内に特定される。
[作用] コンデンサー部を挾着した絶縁体層の組成が、主成分
であるマグネシア(MgO)、シリカ(SiO2)及びカルシ
ア(CaO)を第1図に示すA、B、C、D、E、F、の
各点で囲まれた範囲内となる様に調整することにより前
記絶縁体材料をチタン酸バリウム(BaTiO3)及び温度補
償用誘電体セラミックスを主成分とする誘電体材料が焼
結する1240℃乃至1340℃の焼成温度にて同時に焼成し
て、焼成一体化された絶縁体層にフォルステライト(Mg
2SiO4)結晶相以外に、該フォルステライト結晶相と異
なる熱膨張率を有するメルウイナイト(Ca3MgSi2O8)、
モンチセライト(CaMgSiO4)、アカーマナイト(Ca2MgS
i2O7)、またはエンスタタイト(MgSiO3)の結晶相が少
なくとも1種形成されて、前記絶縁体の熱膨張率が調整
できることから、焼成一体化後の熱応力の発生が極めて
少なくなる。
[実施例] 次に本発明のコンデンサー内蔵複合回路基板を第2図
に示す実施例に基づき詳細に説明する。
第2図は本発明のコンデンサー内蔵複合回路基板の一
実施例を示す断面図である。
図において、1は絶縁体層、2、2′はコンデンサー
部、3は電気配線用導体で、前記コンデンサー部2、
2′は交互に積層されたチタン酸バリウム(BaTiO3)を
主成分とする誘電体層4と電極層5及び温度補償用誘電
体セラミックを主成分とする誘電体層4′と電極層5′
とからなる。
前記絶縁体層1はその組成が第1図に示す下記A、
B、C、D、E、Fの各点 X Y Z A 60 36 4 B 46 50 4 C 30 50 20 D 30 40 30 E 40 30 30 F 60 30 10 但し、X、Y、Zはそれぞれマグネシア(MgO)、シ
リカ(SiO2)及びカルシア(CaO)の重量%を表わす。
で囲まれた範囲内となるように、MgO、SiO2及びCaOか
ら成るセラミック原料粉末を混合し、該混合物を1000℃
乃至1300℃の温度で仮焼する。その後、前記仮焼物を粉
砕したセラミック粉末に適当な有機バインダー、分散
剤、可塑剤及び溶媒を添加混合して泥漿物を作り、該泥
漿物を例えば従来周知のドクターブレード法等によりシ
ート状に成形し、得られたグリーンシートを複数枚積層
したものから形成される。
また、前記コンデンサー部2、2′はBaTiO3及び温度
補償用誘電体セラミックスを主成分とする誘電体材料に
有機バインダーや溶媒等を添加混合して調整した泥漿物
を従来周知の引き上げ法等によりシート状に成形する。
次いで前記グリーンシート上に銀・パラジウム(Ag−P
d)合金ペーストを従来周知のスクリーン印刷法等によ
り所定の電極パターンに被着し、電極層5、5′を成形
する。
尚、絶縁体層1及びコンデンサー部2、2′の上下面
の導通をはかるため、絶縁体及び誘電体のグリーンシー
トには打ち抜き加工等によりスルホール部6が成形さ
れ、該スルホール部6には前記合金ペーストが充填され
ている。
次いで、前記絶縁体とチタン酸バリウム(BaTiO3)及
び温度補償用誘電体セラミックスを主成分とする誘電体
の各グリーンシートを夫々積層して熱圧着し、得られた
積層体を大気中、200℃乃至400℃の温度で脱バインダー
し、その後、1240℃乃至1340℃の温度にて焼成一体化す
ることにより、コンデンサー部2、2′を内蔵した絶縁
基板を得る。
とりわけ、前記コンデンサー部2、2′は高い誘電率
を有するチタン酸バリウム(BaTiO3)を主成分とする誘
電体層4の上下面に温度補償用誘電体セラミックスを主
成分とする誘電体層4′を積層して形成することによ
り、同時に焼成一体化するに際して前記誘電体層中の拡
散速度の大なるTi及びBaの移動を抑制することが可能と
なり、コンデンサー部の温度特性の劣化が防止できる。
かくして前記焼成一体化した絶縁体層1表面にAg−Pd
系の電気配線用導体パターン及び酸化ルテニウム(Ru
O2)等の抵抗パターンを夫々印刷形成し、大気中およそ
850℃の温度で焼成して抵抗体7を有するコンデンサー
内蔵複合回路基板が得られる。
また、電気配線用導体パターンを銅(Cu)を主成分と
するもので形成する場合には、硼化ランタン(LaB6)や
酸化スズ(SnO2)等を主成分とする抵抗体材料で抵抗パ
ターンを成形し、窒素雰囲気中およそ900℃の温度で焼
成することにより、前記同様のコンデンサー内蔵複合回
路基板が得られる。
尚、前記絶縁体層1に残留する不可避不純物として、
アルミナ(Al2O3)、酸化鉄(Fe2O3)及び酸化バリウム
(BaO)の総量は、MgO、SiO2及びCaOの総量を100重量部
とした場合、5重量部以下であればコンデンサー部の各
種特性を劣化させることはない。
次に実験例に基づき本発明を説明する。
絶縁体層の組成が第1表に示す組成比となるように、
MgO、SiO2及びCaOから成るセラミック原料粉末を混合
し、該混合物を1100℃乃至1300℃の温度で仮焼を行っ
た。その後、前記仮焼物を所望の粒度に粉砕調整し、得
られた原料粉末に適当な有機バインダー及び溶媒を添加
混合して泥漿状と成すとともに、該泥漿物をドクターブ
レード法により厚さ約200μmのグリーンシートを成形
し、しかる後、該グリーンシートに打ち抜き加工を施
し、170mm角の絶縁体シートを得た。
一方、チタン酸バリウム(BaTiO3)及び第2表に示す
温度補償用誘電体材料を主成分する夫々の原料粉末に適
当な有機バインダー及び溶媒を添加混合して泥漿状と成
すとともに、該泥漿物を引き上げ法により夫々のコンデ
ンサーの容量設定のため厚さ20μm乃至60μmのグリー
ンシートを成形し、しかる後、該グリーンシートに打ち
抜き加工を施し、夫々170mm角の高容量及び温度補償用
の誘電体シートを得た。
次いで、前記2種の誘電体シートにスクリーン印刷等
の厚膜印刷法によりAg−Pd合金ペーストを用いて約1mm
乃至10mm角の電極パターンを必要とする静電容量に応じ
て印刷形成した。
また、前記絶縁体シート及び夫々の誘電体シートに予
め形成されたスルホール部にもスクリーン印刷法等によ
りAg−Pd合金ペーストを充填した。
しかる後、前記絶縁体シートの間に、チタン酸バリウ
ムから成る誘電体シートの積層体の上下面に温度補償用
誘電体セラミックスから成る誘電体シートを夫々複数枚
積層したものを挾み込み、熱圧着し、得られた積層体を
大気中200℃乃至400℃の温度で脱バインダーし、続いて
第1表に示す温度にて大気中で焼成した。
上記評価試料によりLCRメーターを使用して高容量及
び温度補償用コンデンサー部の電極層間の短絡の有無を
確認した後、JIS C 5102の規定に準じて前記LCRメータ
ーにより周波数1KHz、入力信号レベル1.0Vrmsの測定条
件にて、高容量コンデンサー部の静電容量を測定し、該
静電容量から比誘電率(ε)を算出し、一方、温度補
償用コンデンサー部の−55℃乃至125℃における静電容
量を測定して、該静電容量の変化率を温度係数(TCC)
として算出した。また、前記各コンデンサー部の絶縁抵
抗値は25V直流電圧を印加し60秒後に測定した抵抗値と
し、絶縁破壊電圧はコンデンサー部の端子間に毎秒100V
の昇圧速度で電圧を印加した時の漏れ電流値が1.0mAを
越えた瞬間の電圧値とした。
一方、絶縁体層の結晶相は、前記評価試料を使用して
X線回折を行い、評価試料表面のX線回折パターンによ
り同定した。また、絶縁体層及び各誘電体層の熱膨張率
は、夫々前記評価試料と同一組成である縦3mm、横3mm、
長さ40mmの角柱状の試験片を前記評価試料の焼成と同時
に焼成し、40℃乃至800℃の温度範囲における平均熱膨
張率を測定した。
以上の結果を第1表及び第2表にしめす。
[発明の効果] 本発明のコンデンサー内蔵複合回路基板によれば、マ
グネシア、シリカ及びカルシアを主成分とする高周波絶
縁性に優れた絶縁体層と高い誘電率を有するチタン酸バ
リウム(BaTiO3)及び各種温度補償用誘電体セラミック
スを主成分とする誘電体層とが互いに反応することなく
同時に焼成一体化することが可能となる上、前記絶縁体
層と誘電体層の熱膨張率を互いに極めて近似したものと
することができることから、誘電体層にクラック等の欠
陥を生ぜず、絶縁抵抗及び絶縁破壊電圧に優れた高い静
電容量を有するコンデンサー部と温度特性に優れた温度
補償用コンデンサー部を同時に内蔵することができ、そ
の結果、ハイブリッド基板等に最適な小型化・高密度化
されたコンデンサー内蔵複合回路基板を得ることが出来
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の絶縁体層の組成範囲を示す三元系図、
第2図は本発明のコンデンサー内蔵複合回路基板の一実
施例を示す断面図である。 1:絶縁体層 2、2′:コンデンサー部 4、4′:誘電体層 5、5′:電極層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安井 正和 鹿児島県国分市山下町1番1号 京セラ 株式会社鹿児島国分工場内 審査官 岡田 和加子

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の誘電体層の上下面に電極層を設けて
    コンデンサー部を形成し、該コンデンサー部を絶縁体層
    で挾着したコンデンサー内蔵複合回路基板において、上
    記誘電体層がチタン酸バリウム(BaTiO3)及び温度補償
    用誘電体セラミックスを主成分とする磁器組成物から成
    り、コンデンサー部を挾着した絶縁体層が第1図に示す
    下記A、B、C、D、E、F、の各点で囲まれた範囲内
    のマグネシア(MgO)、シリカ(SiO2)及びカルシア(C
    aO)を主成分とする絶縁体であることを特徴とするコン
    デンサー内蔵複合回路基板。但し、X、Y、Zはそれぞ
    れマグネシア(MgO)、シリカ(SiO2)及びカルシア(C
    aO)の重量%を表わす。 X Y Z A 60 36 4 B 46 50 4 C 30 50 20 D 30 40 30 E 40 30 30 F 60 30 10
  2. 【請求項2】前記絶縁体層がフォルステライト(Mg2SiO
    4)とメルウイナイト(Ca3MgSi2O8)、モンチセライト
    (CaMgSiO4)、アカーマナイト(Ca2MgSi2O7)またはエ
    ンスタタイト(MgSiO3)のうち少なくとも1種の結晶相
    を含有することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    のコンデンサー内蔵複合回路基板。
  3. 【請求項3】前記誘電体層と該誘電体層及び電極層とか
    ら形成されるコンデンサー部を挾着した絶縁体層とは同
    時焼成して成ることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載のコンデンサー内蔵複合回路基板。
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DE4436440A1 (de) * 1994-10-12 1996-04-18 Philips Patentverwaltung Keramischer Schichtverbundkörper, Verfahren zu seiner Herstellung und Modul
US6270880B1 (en) 1998-10-16 2001-08-07 Murata Manufacturing Co., Ltd. Crystalline glass composition for use in circuit board, sintered crystalline glass, insulator composition insulating paste and thick film circuit board
JP3407716B2 (ja) * 2000-06-08 2003-05-19 株式会社村田製作所 複合積層電子部品
JP4658465B2 (ja) * 2003-08-27 2011-03-23 京セラ株式会社 コンデンサ内蔵ガラスセラミック多層配線基板
JP2014029889A (ja) * 2010-11-17 2014-02-13 Panasonic Corp セラミック多層基板、およびセラミック多層基板の製造方法

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